Refinement of a Cryo-EM Structure of hERG: Bridging Structure and Function
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The human ether-a-go-go -related gene (hERG) encodes the voltage gated potassium channel (KCNH2 or Kv11.1, commonly known as hERG). This channel plays a pivotal role in the stability of phase 3 repolarization of the cardiac action potential. Although a high-resolution cryo-EM structure is available for its depolarized (open) state, the structure surprisingly did not feature many functionally important interactions established by previous biochemical and electrophysiology experiments. Using Molecular Dynamics Flexible Fitting (MDFF), we refined the structure and recovered the missing functionally relevant salt bridges in hERG in its depolarized state. We also performed electrophysiology experiments to confirm the functional relevance of a novel salt bridge predicted by our refinement protocol. Our work shows how refinement of a high-resolution cryo-EM structure helps to bridge the existing gap between the structure and function in the voltage-sensing domain (VSD) of hERG. Statement of Significance Cryo-EM has emerged as a major breakthrough technique in structural biology of membrane proteins. However, even high-resolution Cryo-EM structures contain poor side chain conformations and interatomic clashes. A high-resolution cryo-EM structure of hERG1 has been solved in the depolarized (open) state. The state captured by Cryo-EM surprisingly did not feature many functionally important interactions established by previous experiments. Molecular Dynamics Flexible Fitting (MDFF) used to enable refinement of the hERG1 channel structure in complex membrane environment re-establishing key functional interactions in the voltage sensing domain.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».